19 Giugno 2013 (I sessione)

Esame di Chimica Generale – 19 Giugno 2013
COGNOME …………………………………… NOME ………………………….…
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MATRICOLA ……………
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Indicazioni per lo svolgimento del compito. Scrivete il vostro Nome e Cognome in STAMPATELLO su ciascuno di
questi fogli. Il tempo concesso è di 3 ore. Scrivete la soluzione di ogni esercizio su questi fogli; nessun altro foglio
verrà preso in considerazione. Per la soluzione degli esercizi 1, 3, 5, 7 e 9 userete lo spazio disponibile sotto il testo,
per la soluzione degli esercizi 2, 4, 6, 8 e 10 il retro del foglio. Potete usare SOLAMENTE la tavola periodica e una
calcolatrice; libri, appunti e tabelle non sono consentiti. I TELEFONI CELLULARI DEVONO ESSERE SPENTI.
Costanti chimico fisiche (che possono essere utili nella soluzione degli esercizi)
Costante dei gas: R = 0.082056 l·atm/°K = 8.3144 jou/°K = 1.9872 cal/°K
Numero di Avogadro = 6,022·1023 moli-1
Costante di Faraday = 96487 coulomb/moli
1 atm = 760 torr = 101325 Pa
Ka (acido acetico) = 1.8 x 10-5
Cognome e Nome __________________________________________________
Esercizio 1
Quanti mL di una soluzione acquosa di idrossido di sodio al 10.0% m/v si devono aggiungere a 500.0 mL di una
soluzione 0.200 M di acido acetico per avere un litro di soluzione tampone a pH=5.00.
Calcolare inoltre i pH delle due soluzioni (idrossido di sodio e acido acetico).
.
Esercizio 2
Calcolare quanti grammi di ossido ferroso al 75.0% bisogna far reagire con un eccesso di acido solforico per ottenere
10.00 g di solfato ferroso, sapendo che la resa della reazione è del 90.0%
Cognome e Nome __________________________________________________
Esercizio 3
Calcolare il Kps del AgCl se, in una soluzione 1.00x10-3 M di NaCl, presenta una solubilità di 0.0172 mg/L.
Esercizio 4
10.0 g di una miscela solida costituita da perclorato di potassio e cloruro di potassio, viene posta a 500°C in un
recipiente in cui è stato fatto il vuoto del volume di 5.00 L. In tali condizioni il perclorato di potassio si trasforma in
cloruro e in ossigeno molecolare. Si lascia raffreddare il sistema a 18.0°C ; si misura una pressione di 367 torr.
Nell’ipotesi che il volume occupato dalla frazione solida del sistema sia trascurabile rispetto al volume del recipiente,
determinare la composizione della miscela iniziale espressa come % m/m.
Cognome e Nome __________________________________________________
Esercizio 5
In un recipiente del volume di 5,00 L vengono introdotte 0.500 moli di azoto e una quantità incognita di ossigeno. Si
porta la temperatura a 900 K; ha luogo la seguente trasformazione di equilibrio in fase omogenea :
2N2(g) + 3 O2(g) = 2 N2O3(g) .
Sapendo che, ad equilibrio raggiunto [O2] = 0,1225 M e che, a 900 K, Kp = 4,33•10-2 , calcolare:
1. Kc a 900,0 K
2. la % m/m di azoto che si è trasformata
3. ΔG° di reazione a 900,0 K
4. a parità di altre condizioni, dire in quale direzione (prodotti/reagenti/invariato), sarebbe maggiormente spostata
la nuova posizione di equilibrio se :
a) si aumentasse il volume del recipiente
b) si aggiungesse He mantenendo il volume costante
c) si aggiungesse He mantenendo la pressione totale costante
Esercizio 6
Sapendo che per le seguenti semireazioni:
+ e- 
+2
+ 6
+ 5e- 
+ 3 H2O(l)
calcolare ΔG° e E° per la seguente semireazione:
+2
+6
+ 4e- 
E° = +1,056 V
E° = + 1,196 V
+ 3 H2O(l)
Cognome e Nome __________________________________________________
Esercizio 7
Bilanciare le seguenti reazioni:
P4 +
I2 +
NH3 +
H2O +
O2 =
NO +
Na2SO4 =
NaH2PO4 +
NaI +
H2SO4
H2O
Completare le seguenti reazioni acido/base (se la reazione non è possibile scrivere NON AVVIENE):
Cu+2 +
NH3 =
CO3-2 +
H2O =
SO2Cl2 +
H2O =
Cl- +
H2O =
CO +
Co+2 =
AlCl3 +
NH3 =
Esercizio 8
Ad alta temperature il diossido di azoto reagisce con l’acqua formando idrazina secondo la reazione:
2 NO2(g) + 2 H2O(g) 3 O2(g) + N2H4(g)
Sapendo che le entalpie standard di formazione del diossido di azoto, dell’acqua gassosa e dell’idrazina sono
rispettivamente +33.2 kJ, –241.8 kJ e +47.6 kJ, determinare se la reazione è esotermica o endotermica e calcolare
quanto calore viene assorbito/sviluppato per 1.00 g di idrazina formata in condizioni standard e, rispettivamente, a
pressione costante e a volume costante.
Cognome e Nome __________________________________________________
Esercizio 9
Rispondere a ciascuna delle seguenti domande e spiegare brevemente la risposta
1.
Quando una reazione si trova all’equilibrio è possibile determinare il valore di ∆G°? Come?
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2.
Perché la temperatura di ebollizione dell’acqua è più alta di quella dell’idruro di zolfo
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3.
Perché la temperatura di ebollizione dell’ossido di sodio è più alta di quella dell’ossido di cloro?
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4.
È più ideale una miscela etanolo (CH3CH2OH) ed acqua o una miscela etanolo e n-esano (CH3(CH2)4CH3)?
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5.
Quando un gas viene considerato ideale? In quali condizioni il comportamento di un gas si avvicina
all’idealità?
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Esercizio 10
A.
Per ciascuna delle seguenti specie scrivere la struttura di Lewis, indicare la geometria molecolare e
l’ibridazione dell’atomo centrale:
S2O7-2;
B.
CNO-; NO; B2H6; C3O2
Scrivere la struttura dell’ozono secondo la teoria del legame di valenza.